Perubahan Fenotipe Ulat Sutera (Bombyx mori L.) Yang Diinduksi Dengan Sinar Ultraviolet (UV) Dan Kariotipe Kromosom

PERUBAHAN FENOTIPE ULAT SUTERA (Bombyx mori L.)
YANG DIINDUKSI DENGAN SINAR ULTRAVIOLET (UV) DAN
KARIOTIPE KROMOSOM

SKRIPSI

DELNI TONDANG
050805019

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2010

Universitas Sumatera Utara

PENGESAHAN

JUDUL

: PERUBAHAN FENOTIPE ULAT SUTERA (Bombyx mori L.)
YANG DIINDUKSI DENGAN SINAR ULTRAVIOLET
(UV) DAN KARIOTIPE KROMOSOM

NAMA
NIM

: DELNI TONDANG
: 050805019

NO

Nama

1.

Masitta Tanjung, S.Si, M.Si
NIP. 197109102000122001

2.

Safruddin Ilyas M.Bio.Med
NIP. 196602091992031003

3.

Dra. Emita Sabri, M.Si
NIP. 195607121987022002

4.

Dra. Elimasni, M.S
NIP. 196505241991032001

Keterangan

Tanggal

Tanda Tangan

Dosen
Pembimbing 1
Dosen
Pembimbing 2
Dosen
Penguji 1
Dosen
Penguji 2

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul

: PERUBAHAN FENOTIPE ULAT SUTERA (Bombyx
mori L.) YANG DIINDUKSI DENGAN SINAR
ULTRAVIOLET (UV) DAN KARIOTIPE KROMOSOM
Kategori
: SKRIPSI
Nama
: DELNI TONDANG
Nomor Induk Mahasiswa : 050805019
Program Studi
: SARJANA (S1) BIOLOGI
Departemen
: BIOLOGI
Fakultas
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, Maret 2010
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2

(Dr. Syafruddin Ilyas, M.BioMed)
NIP.196602 091992 031003

Pembimbing 1

(Masitta Tanjung, S.Si, M.Si)
NIP. 197109 102000 122001

Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Biologi FMIPA USU
Ketua,

(Dr. Dwi Suryanto, M.Sc.)
NIP. 196404 09199 403100

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

PERUBAHAN FENOTIPE ULAT SUTERA (Bombyx mori L. ) YANG DIINDUKSI
DENGAN SINAR ULTRAVIOLET(UV) DAN KARIOTIPE KROMOSOM
SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Maret 2010

DELNI TONDANG
050805019

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan karunia-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Perubahan Fenotipe
Ulat Sutera (Bombyx mori L. ) yang Diinduksi Dengan Sinar Ultraviolet(UV) dan
Kariotipe Kromosom”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat meraih gelar Sarjana
Sains di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera
Utara.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Masitta Tanjung S.Si, M.Si.
selaku Dosen Pembimbing I dan kepada Dr.Syafruddin Ilyas,BioMed selaku Dosen
Pembimbing II yang telah banyak memberikan arahan, bimbingan, motivasi dan
perhatian kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Kepada Dra. Emita Sabri,
M.Si dan Dra. Elimasni, M.Si selaku Dosen Penguji yang telah memberikan bantuan,
masukan dan saran untuk penyempurnaan skripsi ini. Ucapan terima kasih ditujukan
kepada Prof. Dr Dwi Suryanto dan Nunuk Priyani M,Sc selaku ketua dan sekretaris
Departemen Biologi. Kepada Drs. Kiki Nurtjahja, M.Sc selaku Kepala di
Laboratorium Genetika FMIPA USU, Hesti wahyuningsih, S.Si, M.Si dan Etti Sartina,
S.Si, M.Si selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah membimbing penulis
selama pendidikan dalam perkuliahan, kak Ross, Bang Ewin, Kak Ipit dan bapak
Sukirmanto sebagai pegawai Departemen Biologi FMIPA USU.
Ungkapan terima kasih yang tak ternilai penulis ucapkan kepada kedua orang
tua, Ayahanda tercinta J. Tondang dan Ibunda tercinta R br Manihuruk yang telah
banyak memberikan doa, cinta dan dukungan baik moril maupun materil. Terima
kasih kepada saudara-saudaraku Sahala MT. Tondang, ST., Rofyando Tondang dan
Esra Jhon Poster Tondang yang telah banyak memberikan masukan, dukungan, doa.
Dua sahabat ku yang selalu memberi dukungan, semangat dan doa Julita P dan Riris
DH Purba.
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan terima kasih kepada stambuk 2003
selaku abang dan kakak asuh terutama kak Endang Sihombing, kak Metha, kak Rini,
dan kak Lusi, yang selalu memberikan bantuan dan motivasi terkhusus bang Franhot
Nainggolan, yang telah banyak membantuan dan mengajari penulis. Terima kasih
Photoshop 7.0 nya bang. Tak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada rekanrekan asisten di Laboratorium Genetika Bang Franhot, kak Lus, kak Siska, kak Maris,
kak Reni, bang Yosep, Simlah, Ruth, Kalista, Siti, Hilda, desmina, Tetty, terkhusus
kak Maria Rumondang yang menjadi rekan dalam penelitian, terima kasih atas
dukungan serta dorongan dalam menyelesaikan hasil penelitian ini. Tak lupa rekanrekan stambuk 2005 yang menjadi teman seperjuangan Rico, Wulan, Susi, Nikmah,
Widya, Toberni, Rebecca, Irfan, Kabul, Sarah LP, Susanti, Santi siagian, Sri, Yanti,
Seneng, Andini, Nalverta, Patimah, Fitria, Rosida, Valentina, Misran, Taripar, Erna,
Erni, Sidahin, Andi, Putri, Fifi, Efendi, Mustika, Gustin, Dini. Terima kasih kepada
rekan-rekan PKBKB yang tetap saling mengasihi, adik-adikku Katrina, Jayana, Rudi,

Universitas Sumatera Utara

Reymond, Hotda dkk, yang telah banyak memberikan dukungan dan semangat kepada
penulis. Semoga Tuhan yang akan membalasnya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan
skripsi ini. Dengan segala kerendahan hati penulis berharap semoga skripsi ini
bermafaat bagi kita semua. Tuhan memberkati.

Medan, Maret 2010
Hormat saya,

Penulis

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Penelitian tentang “Perubahan Fenotipe Ulat Sutera (Bombyx mori L.) yang
Diinduksi dengan Sinar Ultraviolet (UV) dan Kariotipe Kromosom” telah
dilakukan pada bulan Juli sampai dengan bulan Desember 2009 di Laboratorium
Genetika, Departemen Biologi, Universitas Sumatera Utara, Medan. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui perubahan fenotipe ulat sutera yang diinduksi dengan
sinar ultraviolet (UV) dan untuk mengetahui kariotipe ulat sutera. Penelitian ini
menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan intensitas 30 Watt dan waktu
penyinaran 0; 1,5; 3,0 dan 4,5 menit. Hasil data rata-rata panjang morfologi
menunjukkan bahwa peningkatan lama penyinaran dengan energi lampu UV 30 Watt
menyebabkan penurunan panjang ukuran tubuh instar VI, instar V, sayap, tubuh dan
antera pada ngengat sutera. Tetapi dari analisa secara statistik menunjukkan bahwa
peningkatan lama waktu penyinaran memberi pengaruh nyata pada panjang tubuh
larva instar IV dan panjang tubuh ngengat sutera, sedangkan pada panjang tubuh larva
instar V, panjang sayap dan panjang antena menunjukkan pengaruh yang tidak
berbeda nyata. Pemberian sinar UV 30 Watt menyebabkan perubahan fenotipe pada
bentuk sayap dimana muncul tipe sayap mutan seperti vestigial wing, minute wing
dan wrinkled wing. Dan terjadi perubahan warna tubuh larva instar V yaitu Inhibitor-f
Lemon dan dilute black. Kariotipe Bombyx mori L. mempunyai jumlah 56 buah atau
28 pasang (2n) yang terdiri dari 3 jenis kromosom dengan tipe kromosom metasentris,
submetasentris dan telosentris. Kromosom terpanjang adalah kromosom nomor 1
dengan panjang kromosom 1,14 µm dengan tipe kromosom metasentris sedangkan
kromosom terpendek adalah kromosom nomor 28 dengan panjang kromosom 0,15 µm
dengan tipe kromosom telosentris. Persentase panjang relatif lengan (%PR) kromosom
terbesar adalah kromosom nomor 1 dengan panjang 9,41 % dan persentase panjang
relatif lengan kromosom terkecil adalah kromosom nomor 28 dengan nilai 1,18 %
dan persentase indeks sentromer (%IS) yang tersebar adalah kromosom nomor 27 dan
28 dengan nilai 100%, dan %IS terkecil adalah kromosom nomor 20 dengan
nilai17,85 %.

Universitas Sumatera Utara

CHANGE PHENOTYPE SILKWORM (Bombyx mori L.) IS INDUCED BY
ULTRAVIOLET (UV) AND CHROMOSOME KARYOTYPE

ABSTRACT

Research on "Change Phenotype Silkworm (Bombyx mori L.) is Induced by
Ultraviolet (UV) and Chromosome Karyotype" has been done in July to December
2009 at the Laboratory of Genetics, Department of Biology, University of North
Sumatra, Medan. This study aims to determine changes in the silkworm phenotype
induced by ultraviolet (UV) and to know the silkworm karyotype. This research uses
Completely Randomized Design (CRD) with 30 Watt and intensity exposures 0; 1.5,
3.0 and 4.5 minutes. The results of the average data length of morphology indicates
that the increase in long irradiation with UV light energy causes a decrease in 30 Watt
long-VI instar body size, instar V, wings, body and anther in silk moths. But from a
statistical analysis shows that the increase in irradiation time to give real effect on
body length IV instar larvae and silk moth body length, body length, while the V
instar larvae, long wings and long antennae that do not show effects significantly
different. Providing 30 watts of UV light causes a change in phenotype in the form of
wing-wing type which appears as mutant vestigial wing, minute wing and wrinkled
wing. And change the body color of larva instar V Inhibitor-f Lemon and dilute black.
Karyotype Bombyx mori L. Has a number of 56 pieces or 28 pairs (2n) consisting of 3
types of chromosomes with chromosome type metacentric, submetacentric and
telocentric. The longest chromosome is a chromosome length of chromosome 1 with a
1.14 μm with metacentric chromosome types whereas the shortest chromosome is
chromosome number 28 with a length of 0.15 μm chromosome chromosome type
telocentric. Percentage of relative arm length (% PR) is the largest chromosome 1 with
chromosome length percentage of 9.41% and the relative length of chromosome arm
is the smallest chromosome number 28 with a value of 1.18% and the percentage of
centromere index (% IS) which is a chromosome spread 27 and 28 with a value of
100%, and% IS smallest is chromosome number 20 with nilai17, 85%.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
Persetujuan
Penyataan
Pengesahan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran

i
ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi
xii

Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Hipotesis Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian

1
2
3
4
4

Bab 2. Tinjauan pustaka
2.1 Klasifikasi Ulat Sutera Bombyx mori L.
2.2.1 Siklus Hidup Ulat Sutera
2.2.2 Ciri-ciri Morfologi pada Mutan Ulat Sutera Bombyx
mori L.
2.2 Pakan Ulat Sutera
2.3 Kromosom dan Kariotipe
2.3.1 Kromosom
2.3.2 Kariotipe
2.4 Radiasi Sinar Ultraviolet (UV) dan Mutasi
2.4.1 Radiasi Sinar Ultraviolet (UV)
2.4.2 Mutasi
2.5 Metode Pembuatan Sediaan
Bab 3. Bahan dan Metode
3.1 Waktu dan Tempat
3.2 Alat dan Bahan
3.3 Metode Penelitian
3.4 Persiapan Bahan
3.5 Parameter Pengamatan
3.5.1 Pengamatan Kromosom dengan Metode Kering Udara
(Tsurusaki, 1986)
3.5.2 Pengamatan Fenotipe
3.6 Analisis Data

5
6
9
11
12
14
15
15
17

19
19
19
20
20
22
22

Universitas Sumatera Utara

Bab 4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Pengamatan Morfologi
4.2 Pengamatan Fenotipe
4.3 Pengamatan Kromosom dan Kariotipe dengan Metode
Kering Udara
4.3.1 Hasil Foto Preparat Ulat Sutera (Bombyx mori L.)
Dengan Metode Kering Udara
4.3.2 Menghitung Jumlah Kromosom Ulat sutera (Bombyx
mori L.)
4.4 Hasil Pengukuran Kromosom Ulat Sutera (Bombyx mori L.)
4.5 Kariotipe Bombyx mori L.

35
38

Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

40
41

Daftar Pustaka

42

23
28
33
33
34

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 4.1
Tabel 4.2
Tabel 4.3
Tabel 4.4
Tabel 4.5
Tabel 4.6

Rata-rata Panjang Morfologi Ulat Sutera (Bombyx mori L.)
(Cm, n=10, x±Sd )
Data Pengamatan Fenotipe pada Warna Larva Instar V
Ulat Sutera (Bombyx mori L.)
Data Pengamatan Fenotipe pada Warna Mata Ngengat Sutera
(Bombyx mori L.)
Data Pengamatan Fenotipe pada Bentuk Sayap Ngengat
Sutera (Bombyx mori L.)
Tipe Kromosom Ulat sutera (Bombyx mori L.)
Persentase Panjang Relatif (%PR) dan Persentase
Indeks Sentromer (%IS)

23
28
30
31
36
37

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1 Ulat Sutera Bombyx mori L. Instar V; A. Thorax (dada)
B. Abdominal Segment (Segmen Perut) C. Crescent
D. Eye Spots (Mata) E. Head (Kepala) F. Caudal Horn
(Ekor) G. Thorax Legs H. Spiracles I. Stars Spots
J. Abdominal Legs K. Caudal Legs
Gambar 2.2 Ngengat Sutera Bombyx mori L.; (a). Ngengat Jantan,
(b). Ngengat Betina
Gambar 2.3 Siklus Hidup Ulat Sutera Bombyx mori L.
(Sumber. http://img11.imageshack.us/i/silkworm.jpg/)
Gambar 2.4 Pakan Ulat Sutera Daun Murbei (Morus sp.)
Gambar 4.1 Gafik Hubungan Panjang Rata-rata Morfologi Ulat Sutera
dengan Perlakuan Penyinaran
Gambar 4.2 Ulat sutera (Bombyx mori L.) Instar V dengan Warna
Tubuh; (a). Warna Tubuh Normal, (b).Inhibitor-f Lemon
(i-lem), (c). Dilute Black (db)
Gambar 4.3 Ngengat Sutera; a. Antena, b. Warna Mata
Gambar 4.4 Ngengat Sutera yang Mengalami Mutasi; (a) Normal
Tetapi Memiliki Bercak, (b) Mikropterus, (c) Vestigial
Wing, (d) Minute Wing, dan (e) Normal Tetapi Sayap
Berwarna Hitam; 1. Bercak Berwarna Hitam, 2. Sayap
Menyempit 3. Sayap Tidak Berkembang, 4. Sayap Melengkung,
5. Ujung Sayap Berwarna Hitam
Gambar 4.5 Foto Sel Testis dengan Metode Kering Udara; (a) Perbesaran
1000x (b) Perbesaran 1600x
Gambar 4.6 Kromosom Bombyx mori L. dengan Teknik Kroping
Photoshop CS 2; a. Lengan Kromosom, b. Sentromer
Gambar 4.7 Kariotipe Kromosom Bombyx mori L. yang Diurutkan
Berdasarkan Panjang dan Letak Sentromer Kromosom

5

6
7
11
24
29

31
32

34
35
38

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
Lampiran A. Data Persentase Panjang Ukuran Tubuh Larva Instar
IV Ulat Sutera (Bombyx mori L.)
Lampiran B. Data Persentase Panjang Ukuran Tubuh Larva Instar
V Ulat Sutera (Bombyx mori L.)
Lampiran C. Data Persentase Panjang Ukuran Sayap Ngengat
Sutera (Bombyx mori L.)
Lampiran D. Data Persentase Panjang Ukuran Tubuh Ngengat Sutera
(Bombyx mori L.)
Lampiran E. Data Persentase Panjang Ukuran Antena Ngengat Sutera
(Bombyx mori L.)

48
49
50
51
52

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Penelitian tentang “Perubahan Fenotipe Ulat Sutera (Bombyx mori L.) yang
Diinduksi dengan Sinar Ultraviolet (UV) dan Kariotipe Kromosom” telah
dilakukan pada bulan Juli sampai dengan bulan Desember 2009 di Laboratorium
Genetika, Departemen Biologi, Universitas Sumatera Utara, Medan. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui perubahan fenotipe ulat sutera yang diinduksi dengan
sinar ultraviolet (UV) dan untuk mengetahui kariotipe ulat sutera. Penelitian ini
menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan intensitas 30 Watt dan waktu
penyinaran 0; 1,5; 3,0 dan 4,5 menit. Hasil data rata-rata panjang morfologi
menunjukkan bahwa peningkatan lama penyinaran dengan energi lampu UV 30 Watt
menyebabkan penurunan panjang ukuran tubuh instar VI, instar V, sayap, tubuh dan
antera pada ngengat sutera. Tetapi dari analisa secara statistik menunjukkan bahwa
peningkatan lama waktu penyinaran memberi pengaruh nyata pada panjang tubuh
larva instar IV dan panjang tubuh ngengat sutera, sedangkan pada panjang tubuh larva
instar V, panjang sayap dan panjang antena menunjukkan pengaruh yang tidak
berbeda nyata. Pemberian sinar UV 30 Watt menyebabkan perubahan fenotipe pada
bentuk sayap dimana muncul tipe sayap mutan seperti vestigial wing, minute wing
dan wrinkled wing. Dan terjadi perubahan warna tubuh larva instar V yaitu Inhibitor-f
Lemon dan dilute black. Kariotipe Bombyx mori L. mempunyai jumlah 56 buah atau
28 pasang (2n) yang terdiri dari 3 jenis kromosom dengan tipe kromosom metasentris,
submetasentris dan telosentris. Kromosom terpanjang adalah kromosom nomor 1
dengan panjang kromosom 1,14 µm dengan tipe kromosom metasentris sedangkan
kromosom terpendek adalah kromosom nomor 28 dengan panjang kromosom 0,15 µm
dengan tipe kromosom telosentris. Persentase panjang relatif lengan (%PR) kromosom
terbesar adalah kromosom nomor 1 dengan panjang 9,41 % dan persentase panjang
relatif lengan kromosom terkecil adalah kromosom nomor 28 dengan nilai 1,18 %
dan persentase indeks sentromer (%IS) yang tersebar adalah kromosom nomor 27 dan
28 dengan nilai 100%, dan %IS terkecil adalah kromosom nomor 20 dengan
nilai17,85 %.

Universitas Sumatera Utara

CHANGE PHENOTYPE SILKWORM (Bombyx mori L.) IS INDUCED BY
ULTRAVIOLET (UV) AND CHROMOSOME KARYOTYPE

ABSTRACT

Research on "Change Phenotype Silkworm (Bombyx mori L.) is Induced by
Ultraviolet (UV) and Chromosome Karyotype" has been done in July to December
2009 at the Laboratory of Genetics, Department of Biology, University of North
Sumatra, Medan. This study aims to determine changes in the silkworm phenotype
induced by ultraviolet (UV) and to know the silkworm karyotype. This research uses
Completely Randomized Design (CRD) with 30 Watt and intensity exposures 0; 1.5,
3.0 and 4.5 minutes. The results of the average data length of morphology indicates
that the increase in long irradiation with UV light energy causes a decrease in 30 Watt
long-VI instar body size, instar V, wings, body and anther in silk moths. But from a
statistical analysis shows that the increase in irradiation time to give real effect on
body length IV instar larvae and silk moth body length, body length, while the V
instar larvae, long wings and long antennae that do not show effects significantly
different. Providing 30 watts of UV light causes a change in phenotype in the form of
wing-wing type which appears as mutant vestigial wing, minute wing and wrinkled
wing. And change the body color of larva instar V Inhibitor-f Lemon and dilute black.
Karyotype Bombyx mori L. Has a number of 56 pieces or 28 pairs (2n) consisting of 3
types of chromosomes with chromosome type metacentric, submetacentric and
telocentric. The longest chromosome is a chromosome length of chromosome 1 with a
1.14 μm with metacentric chromosome types whereas the shortest chromosome is
chromosome number 28 with a length of 0.15 μm chromosome chromosome type
telocentric. Percentage of relative arm length (% PR) is the largest chromosome 1 with
chromosome length percentage of 9.41% and the relative length of chromosome arm
is the smallest chromosome number 28 with a value of 1.18% and the percentage of
centromere index (% IS) which is a chromosome spread 27 and 28 with a value of
100%, and% IS smallest is chromosome number 20 with nilai17, 85%.

Universitas Sumatera Utara

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Ulat sutera (Bombyx mori L.) merupakan salah satu jenis serangga yang mempunyai
nilai ekonomis tinggi bagi manusia. Serangga tersebut adalah produsen serat sutera
yang merupakan bahan baku sutera dibidang pertekstilan, benang bedah, dan parasut
dengan kulitas tinggi, belum bisa dikalahkan oleh serat sutera buatan (Samsijah,
1983).

Ulat sutera adalah salah satu jenis serangga domestik dan mungkin tidak ada
yang liar. Banyak jenis ulat sutera yang berbeda, dikembangkan dengan peternakan.
Terdapat kira-kira seratus jenis dalam famili ulat sutera dan kebanyakan terdapat di
Asia (Boror et al., 1992).

Kain sutera terkenal karena keindahan dan kehalusannya. Pakaian dari kain
sutera walaupun mahal tetap saja diminati. Ulat sutera mengeluarkan air ludah atau
liur yang mengandung protein, itulah bahan pembentukan kokon. Kokon sebetulnya
berfungsi sebagai pelindung dari proses perubahan ulat menjadi kepompong sebelum
akhirnya menjadi dewasa. Kokon-kokon ini dikumpulkan, kemudian diolah dengan
sederhana ataupun canggih, diubah menjadi benang sutera. Selanjutnya benang ini
ditenun menjadi kain (Tim penulis, 1992).

Disamping menghasilkan kain sutera ulat sutera bermanfaat pula dalam
penelitian biologi, ekologi, genetika, fisiologi dan kimia. Manfaat serat sutera adalah
sebagai tekstil yang bermutu tinggi, bahan baku payung udara (parasut) dan benang
bedah sutera (KPSA, 1990).

Universitas Sumatera Utara

Produksi ulat sutera di Sumatera Utara sudah berhenti. Terkendala karena
kurangnya bahan baku yaitu kokon dari ulat sutera yang dihasilkan tidak memenuhi
kebutuhan produksi mesin pintal yang besar. Sehingga persuteraan alam di Indonesia,
khususnya di Sumatera Utara menjadi terhenti, seperti PT. NOSDEC Sutera Alam
yang ada di Kabanjahe, Tanjung Morawa, dan Medan.

Untuk meningkatkan kualitas ulat sutera maka salah satu usaha yang dilakukan
adalah dengan penyinaran sinar ultraviolet. Dimana induksi sinar ultraviolet tidak saja
dapat meningkatkan keragaman genetik, tetapi juga mempercepat terjadinya variasi
pada suatu spesies (Handayati, 2006). Altenburg (dalam Stickberger, 1985) adalah
yang pertama kali menemukan bahwa pengaruh mutagenik sinar ultraviolet dalam
penyinaran sel-sel tudung kutub telur Drosophila menyebabkan mutasi dimana terjadi
pengurangan dari sel-sel folikel. DNA dapat dirusak oleh ultraviolet sehingga
dikatakan ultraviolet dapat menginduksi mutasi secara langsung akibat penyerapan
oleh purin dan purimidin dengan pembentukan timin dimer. Timin dimer merupakan
salah satu pengaruh radiasi sinar ultraviolet pada DNA yaitu pembentukan ikatan
kimia abnormal melalui reaksi fotokimia. Timin dimer menyebabkan mutasi secara
tidak langsung dengan cara merusak DNA double heliks sehingga saat reflikasi DNA
terjadi kesalahan. Gen- gen yang mengalami mutasi akan mengubah fenotip.
Misalnya, suatu mutasi dapat merubah warna atau bentuk mata, tingkah laku, atau
menyebabkan kemandulan bahkan kematian (Snustad et al., 1997). Salah satu hasil
studi termasuk telur Drosophila yang dilakukan pada tahun 1934, ditemukan bahwa
radiasi sinar ultraviolet adalah penyebab mutagenik (Klug & Cummings, 1994).

Penelitian menunjukkan bahwa kromosom dapat mengalami perubahan
susunan dan jumlah bahan genetiknya, yang mengakibatkan adanya perubahan
fenotipe, perubahan gen-gen yang berangkaian, dan perubahan nisbah yang
diharapkan dalam keturunan. Peristiwa ini dinamakan aberasi kromosom (Suryo,
1995). Kromosom dapat disusun dan dikelompokkan berdasarkan panjang dan
bentuknya. Susunan kromosom yang berurutan menurut panjang dan bentuknya
disebut karyotipe (karyon = inti, dan typos = bentuk) (Yatim, 1983).

Universitas Sumatera Utara

Induksi ultraviolet telah banyak dipelajari dalam bidang genetika yang dapat
menyebabkan mutagenesis, namun sejauh ini belum ada penelitian tentang perubahan
fenotipe ulat sutera (Bombyx mori L.) yang diinduksi dengan sinar ultraviolet dan
kariotipe kromosomnya sehingga perlu dilakukan penelitian.

1.2 Permasalahan

Diketahui bahwa radiasi sinar ultraviolet merupakan agen yang dapat
mengakibatkan adanya mutasi geneti. Teknik mutasi ultraviolet terhadap ulat sutera
ini diharapkan dapat meningkatkan variasi, dan meningkatkan kualitas kokon.
Altenburg (dalam Strickberger, 1985) menemukan bahwa sinar UV merupakan sinar
yang dapat menyebabkan mutasi pada suatu spesies. Maka perlu dilakukan penelitian
tentang perubahan fenotipe ulat sutera (Bombyx mori L.) yang diinduksi dengan sinar
ultraviolet dan kariotipe kromosom.

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun yang menjadi tujuan dari penelitian ini adalah ntuk mengetahui
fenotipe ulat sutera ( Bombyx mori L.) yang diinduksi dengan sinar ultraviolet dan
untuk mengetahui kariotipe kromosom ulat sutera (Bombyx mori L.).

1.4 Hipotesis Penelitian

a.

Dengan mengunaan sinar ultraviolet akan menyebabkan perubahan fenotipe
pada ulat sutera (Bombyx mori L.).

b.

Dengan menggunakan metode kering udara akan dapat diketahui kariotipe ulat
sutera (Bombyx mori L.)

Universitas Sumatera Utara

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini akan memberikan manfaat sebagai berikut:
a. Mengetahui fenotip ulat sutera yang diinduksi dengan sinar ultraviolet.
b. Sebagai informasi bagi yang berguna bagi semua pihak tentang kariotipe Bombyx
mori L.

Universitas Sumatera Utara

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Klasifikasi Ulat Sutera Bombyx mori L.

Ulat sutera (Bombyx mori L.) merupakan serangga yang memiliki keuntungan yang
ekonomis bagi manusia karena mampu menghasilkan benang sutera. Menurut Boror et
al., (1996), klasifikasi Bombyx mori L. adalah sebagai berikut:
Kingdom

: Animalia

Filum

: Arthropoda

Sub Filum

: Mandibulata

Klass

: Insecta

Sub Klass

: Pterygota

Ordo

: Lepidoptera

Family

: Bombycidae

Genus

: Bombyx

Spesies

: Bombyx mori L.

Gambar 2.1 Ulat sutera Bombyx mori L. instar V; A. Thorax (dada)
B. Abdominal segment (segmen perut) C. Crescent D. Eye spots (mata)
E. Head (kepala) F. Caudal horn (ekor) G. Thorax legs H. Spiracles
I. Stars spots J. Abdominal legs K. Caudal legs

Universitas Sumatera Utara

Larva ulat sutera mempunyai tanduk anal yang pendek dan memakan daun
murbei. Larva ulat sutera ini tumbuh dan memintal kokon dalam waktu kira-kira enam
minggu. Apabila digunakan dalam kepentingan perdagangan, pupa dibunuh sebelum
berubah menjadi ngengat, karena pemunculan ngengat akan merusak serat-serat di
dalam kokon. Tiap-tiap kokon terdiri dari satu benang tunggal yang panjangnya kirakira 914 meter. Kira-kira diperlukan 3000 kokon untuk membuat satu pon sutera
(Boror et al., 1992).

Selain Bombyx mori, ada juga jenis ngengat lain yang mampu menghasilkan
sutera, yakni Antheraea pernyii yang hidup di China, Antheraea yamami yang hidup
di Jepang, dan Antheraea paphia yang hidup di India. Ketiga ngengat tersebut
merupakan anggota keluarga Saturniidae yang juga berasal dari bangsa Lepidoptera.
Meskipun ulat dari ngengat-ngengat tersebut mampu menghasilkan sutera, tetapi
hasilnya tidak terlalu baik jika dibanding dengan sutera dari ngengat Bombyx mori
(Tim Penulis, 1992).

Gambar 2.2 Ngengat sutera Bombyx mori L. (a). Ngengat Jantan, (b). Ngengat
Betina

2.1.1 Siklus Hidup Ulat Sutera

Menurut Jumar (2000), siklus hidup adalah serangkaian berbagai stadia yang terjadi
pada seekor serangga dalam pertumbuhannya, sejak dari telur sampai menjadi imago
(dewasa). Perkembangan pasca-embrionik atau perkembangan insecta setelah menetas

Universitas Sumatera Utara

dari telur akan mengalami serangkaian perubahan bentuk dan ukuran mancapai
serangga dewasa.

Perubahan bentuk dan ukuran yang bertahap ini disebut dengan metamorfosis.
Ulat sutera sendiri adalah salah satu serangga yang mengalami metamorfosis
sempurna. Sepanjang hidupnya, ulat sutera telah mengalami empat fase, yaitu fase
telur, fase larva, pupa dan imago. Pada fase larva terdapat beberapa tahap, yaitu instar
I, instar II, instar III, instar IV, dan instar V (Katsumata dalam Ekastusi, 1992).

Gambar 2.3 Siklus Hidup Ulat Sutera Bombyx mori L. (Sumber. http://img11 .images
hack .us/i/silkworm.jpg/)

Universitas Sumatera Utara

Seperti halnya kupu-kupu, ngengat juga mengalami beberapa tahapan dalam
hidupnya sampai menjadi dewasa. Berawal dari telur, menetas menjadi larva (ulat),
kemudian berubah menjadi pupa yang terbungkus kokon dari sutera, dan akhirnya
menjadi bentuk dewasa berupa ngengat. Rangkaian peristiwa ini dikenal dengan
istilah metamorfosis sempurna dan terjadi dalam waktu kurang lebih dari satu bulan.
Dalam tahap ini mengalami perubahan yaitu telur berubah menjadi ulat dan kemudian
menjadi dewasa atau ngengat. Dalam peristiwa ini ada dua perubahan yang terjadi.
Pertama, perubahan pada setiap telur menjadi bentuk ulat. Kedua, perubahan ulat
menjadi ngengat. Telur sutera menetas secara tidak langsung berubah jadi ngengat,
tetapi terlebih dahulu menjadi ulat. Dalam pertumbuhannya ulat mengalami beberapa
kali pergantian kulit, karena kulitnya seakan-akan hanya mampu membungkus tubuh
sampai pada tahap pertumbuhan tertentu. Untuk mencapai pertumbuhan berikutnya
diperlukan kulit baru untuk membungkus tubuh yang lebih besar (Tim penulis, 1992).

Ngengat dalam hidupnya mengalami metamorfosis sempurna dengan bentuk
yang berbeda antara satu fase dengan fase yang lain. Perubahan tersebut adalah dari
telur berubah menjadi larva, kemudian menjadi kepompong dan akhirnya menjadi
imago (bentuk dewasa), yakni berupa ngengat (Guntoro, 1995).

Serangga mempunyai kelenjar yang mengeluarkan hormon yang disebut
ekdison, yang merupakan suatu steroid. Ekdison selalu dianggap sebagai hormon yang
bertanggung jawab terhadap pergantian kulit serangga. Dapat ditunjukkan bahwa
ekdison bekerja langsung pada kromosom. Hal ini dapat dilihat oleh adanya gejala
pembengkakan (puffing) pada kromosom setelah dikenai ekdison. Gejala ini adalah
akibat pembuatan DNA dan RNA ditempat itu, yang berhubungan langsung dengan
sintesis proteinnya (Sastrodihardjo, 1984).

Telur ulat sutera berbentuk agak gepeng dan kecil, ukurannya kira-kira 1,3
mm, lebar 1 m dan tebal 0,5 mm beratnya hanya ± 0,5 mg. Warna telur hari pertama
setelah telur keluar dari induk kupu adalah kuning sampai kuning susu. Pada telur ulat
sutera polyvoltin warna tersebut hampir tidak berubah sampai kurang lebih 7-8 hari,
tetapi dalam 1-2 hari menjelang akan menetas akan berubah lagi menjadi abu-abu
kebiruan (KPSA, 1990).

Universitas Sumatera Utara

2.1.2 Ciri-ciri Morfologi pada Mutan Ulat Sutera (Bombx mori L.)

Ulat sutera dewasa berwarna putih krem dengan beberapa garis kecoklatcoklatan pucat melintang pada sayap-sayap depan, dan mempunyai bentangan sayap
kira-kira 50 mm, tubuhnya besar dan berbulu. Ulat sutera dewasa tidak makan, jarang
terbang, dan kadang-kadang hanya hidup beberapa hari saja. Masing-masing betina
bertelur sekitar 300-400 telur (Boror et al., 1992).

Mutasi

gen dapat menyebabkan berbagai perubahan dalam penampakan

morfologi ulat sutera. Menurut Tazima (1978), ada beberapa karakteristik morfologi
ulat sutera (Bombyx mori L.) yaitu:
a. Warna Tubuh

− Lemon (lem)
Larva

berwarna

kuning

terang

karena

memiliki

7,8-dehydropteridine

(sepiapterin) dalam sel hypodermal mereka.

− Inhibitor-f Lemon (i-lem)

Larva pada i-lem ini lebih gelap dibandingkan dengan larva lem.

− Dilute Black (bd)

Larva berwarna hitam keabu-abuan. Ngengat betina benar-benar steril
memproduksi telur mikropilar struktur yang tidak normal. Ngengat jantan subur
tetapi tidak dapat melakukan pembuahan tanpa bantuan.

− Sooty (so)

Warna kepala hitam gelap, dada dan perut yang berbulu dalam larva maupun di
ngengat. Pupa so adalah berwarna hitam pekat dan coklat kekuningan pada
normal.

b. Karakteristik Kepompong dan dewasa
Kepompong sutera memiliki bentuk elip dan berwarna coklat kekuningan.
Bentuk yang terlihat adalah sayap menonjol dari dada, meluas ke segmen ke-2 bagian
perut di sisi vetral. Ngengat ditutupi dengan warna yang coklat gelap.

Universitas Sumatera Utara

i. Bentuk sayap
Untuk melihat bentuk sayap ngengat pada yang mutan dapat dilihat pada tahap pupa
yaitu sebagai berikut:

− Wingless (Flugellos) (fl)
Kedua sayap anterior posterior tidak ada pada pupa maupun ngengat, sering mati,
pendarahan pada wilayah perbatasan antara dada dan perut. Kaki ke 2 dan ke 3
ngengat mempunyai perkembangan yang buruk, pembuahan sulit bagi jantan.

− Vestigial (vg)

Kedua sayap depan dan sayap belakang kurang berkembang.

− Micropterous (mp)

Bagian Sayap hanya terdapat pada segmen dada pada pupa, ukuran sayap yang
muncul sekitar 80% dari normal.

− Minute Wing (mw)

Mirip dengan mp tapi sayap lebih pendek.

− Wrinkled Wing (wri)

Sayap kurang berkembang, tidak diperpanjang sepenuhnya.

− Crayfish (cf)

Sayap pada anterior maupun posterior bengkak dan menonjol kearah luar dari
tubuh, sehingga menghasilkan tampilan seperti udang karang. Sayap bengkak,
rapuh dan cenderung berdarah.

− Crayfish of-Eguchi (cf-e)
Sangat mirip dengan cf.

ii.

Karakteristik mata
Warna mata berhubungan erat dengan warna pada telurnya. Gen warna pada

telur normal membuat mata berwarna hitam, gen merah pada telur membuat mata
berwarna merah gelap, dan gen putih pada telur membuat mata berwarna putih tetapi
kadang-kadang tidak memberikan pengaruh yang sama.

Universitas Sumatera Utara

2.2 Pakan Ulat Sutera

Menurut Keng (1969), klasifikasi tanaman murbei adalah sebagi berikut:
Kingdom

: Plantae

Divisi

: Spermatophyta

Sub Divisi

: Angiospermae

Klass

: Dicotyledoneae

Ordo

: Urticales

Family

: Moraceae

Genus

: Morus

Spesies

: Morus sp.

Gambar 2.4 Pakan Ulat Sutera Daun Murbei (Morus sp.)

Secara umum murbei merupakan pohon semak. Tinggi maksimalnya mencapai
15 m dengan diameter tajuk 60 cm, memiliki daun tunggal dan spatula. Menurut
Wyman (1974), murbei dapat tumbuh atau hidup pada berbagai jenis tanah, serta pada
ketinggian antara 0-3000 m dpl. Karenanya, dibeberapa tempat di Indonesia banyak
ditemukan murbei tumbuh dengan liar. Ulat sutera lebih cocok berkembangbiak di
tempat beriklim sejuk, sehingga murbei lebih ideal ditanam pada ketinggian 400-800
m dpl. Daerah yang mempunyai temperatur rata-rata 21-23 0C sangat cocok untuk
murbei. Tanah sebaiknya memiliki pH diatas 6, teksturnya gembur, ketebalan lapisan
paling tidak 50 cm. Tanah yang subur akan memberikan dukungan pertumbuhan yang
baik. Walaupun begitu, tanah yang kurang subur bisa dibantu dengan dosis
pemupukan yang tepat (Tim penulis, 1992).

Universitas Sumatera Utara

Tanaman Murbei memiliki banyak jenis untuk pakan ulat sutera, antara lain
jenis Morus alba, Morus cathayana dan Morus multicaulis. Tanaman murbei jenis
Morus alba ujung rantingnya yang muda sedikit merah, produksi daunnya cukup
tinggi. Morus cathayana ujung rantingnya masih muda dan tangkainya sedikit merah,
ukuran daun besar produksi daunnya cukup tinggi. Sedangkan pada murbei jenis
Morus multicaulis ujung ranting muda kehijauan. Ukuran daun lebar, produksi daun
tinggi dan tidak cepat layu (Guntoro, 1994).

2.3 Kromosom dan Kariotipe
2.3.1 Kromosom

Menurut Yatim, (1983), kromosom berasal dari kata (Chromo= warna dan soma=
badan). Suryo (1995) menyatakan, kromosom adalah benda-benda halus berbentuk
lurus seperti batang atau bengkok yang terdiri dari zat yang mudah menyerap zat
warna. Menurut Pai (1987), kromosom-kromosom mengandung gen-gen yang
merupakan wahana bagi pemindahan dari satu generasi ke generasi lain pada semua
organisme.

Irawan (2008) menyatakan, kromosom adalah suatu struktur yang tersusun dari
asam nukleat dan protein. Pada stadium interfase bahan kromosom ini tampak sebagai
benang halus dan disebut kromatin. Pada eukariot kromatin terdapat pada inti sel,
sedangkan prokariot terdapat pada sitoplasma. Ketika sel memasuki stadium metafase
kromatin menggulung dan melipat sehingga tampak tebal dan mudah terlihat dengan
mikroskop cahaya. Kromatin menggulung dan melipat ini disebut kromosom.

Kromosom yang terlihat dengan mikroskop elektron tampak terdiri dari
serabut-serabut yang tebalnya dapat berkisar antara 100 angstrom (1 Å = 0,0001
mikron = 0,0000001 mm) sampai kira-kira 500 Å. Kebanyakan unsur serabut itu
mempunyai diameter kira-kira 250 Å. Menurut Du Praw (1970) dalam Suryo (1995),
kromatid dari sebuah kromosom terdiri dari seutas serabut tunggal berbentuk spiral
yang terbentuk banyak sosok dan lipatan selama pembelahan sel.

Universitas Sumatera Utara

Yatim (1983), menyatakan, satu kromosom terdiri dari 2 bagian, yaitu
sentromer dan lengan. Sentromer adalah bagian kepala kromosom. Ketika sel
membelah kromosom menggantung pada serat gelendong lewat sentromer. Sentromer
tidak mengandung kromonema dan gen. Dalam preparat mikroskopis, bagian ini
tampak sebagai lekukan kearah dalam dan warnanya lebih tipis bila dibandingkan
dengan lengan kromosom (Suryo, 1995). Mengandung kromonema dengan lengan
ialah badan kromosom sendiri (Yatim, 1983).

Menurut Suryo (1995), kromosom dapat dibedakan berdasarkan letak
sentromernya yaitu:
a. Kromosom metasentris, ialah kromosom yang memiliki sentromer di tengah,
sehingga kromosom terbagi atas dua lengan sama panjang. Biasanya kromosom
membengkok di tempat sentromer sehingga kromosom berbentuk huruf V.
b. Kromosom submetasentris, ialah kromosom yang memiliki sentromer tidak
ditengah, sehingga kedua lengan kromosom tidak sama panjang. Bila kromosom
ini membengkok di tempat sentromer, maka kromosom berbentuk huruf J. Lengan
yang pendek biasanya diberi simbol p sedangkan lengan panjang q.
c. Kromosom akrosentris, ialah kromosom yang memiliki sentromer di salah satu
ujungnya, sehingga kedua lengan tidak sama panjang. Biasanya kromosom ini
lurus, tidak bengkok.
d.

Kromosom telosentris, ialah kromosom yang memiliki sentromer disalah satu
ujungnnya, sehingga kromosom tetap lurus dan tidak terbagi atas dua lengan.
Kromosom telosentrik tidak dijumpai pada manusia, dan sangat langka pada
tumbuh-tumbuhan. Pada hewan ada kalanya ditemukan kromosom telosentris.

Struktur kromosom dapat dilihat sangat jelas pada fase-fase tertentu waktu
pembelahan nukleus pada saat mereka bergulung. Pada setiap kromosom dalam
genom biasanya dapat dibedakan satu dengan yang lain oleh beberapa kriteria,
termasuk panjang relatif kromosom, posisi suatu kromosom yang disebut sentromer
yang membagi kromosom menjadi dua tangan yang panjangnya beda-beda, kehadiran
dua posisi bidang (area) yang membesar yang disebut tombol (knob) atau kromomer,
adanya panjangnya halus pada terminal dari material kromatin yang disebut satelit dan
sebagainya. Suatu kromosom dengan sentromer median (metasentris) akan

Universitas Sumatera Utara

mempunyai tangan-tangan dengan ukuran yang kira-kira sama. Kromosom yang
submetasentris atau akrosentris mempunyai tangan-tangan yang jelas ukurannya tidak
sama. Jika sentromer suatu kromosom berada di atau dekat sekali dengan salah satu
ujung kromosom, disebut telosentris. Tiap kromosom dari genom (dengan
pengecualian kromosom-kromosom seks) diberi nomor secara berurutan menurut
panjangnya, dimulai pertama kali dengan kromosom dari yang paling panjang sampai
yang paling pendek (Stansfield & Erlod, 1991).

2.3.2 Kariotipe

Kariotipe adalah gambaran kromosom yang ada dalam suatu sel atau individu,
biasanya yang digunakan adalah kromosom pada stadium metafase. Dalam kariotipe
disusun berdasarkan panjangnya dan posisi sentromer. Dalam stadium metafase setiap
kromosom telah menggandakan diri menjadi dua kromatid yang bersatu pada bagian
sentromer. Dalam proses pembelahan selanjutnya kromatid akan tertarik oleh benang.
Pada tingkat metafase dalam proses pembelahan sel dapat di foto kromosom suatu
organisme. Pada fase ini kromosom berada pada bidang ekuator, dan jika sayatan tepat
melewati bidang ekuator, maka dapat dilihat sediaan yang mengandung kromosom
yang terdapat dalam sel. Kromosom disusun dan dikelompokkan berdasarkan panjang
dan bentuknya (Yatim, 1983 & Irawan, 2008).

Tjong

dan

Roesma

(1998),

melaporkan

bahwa

suatu

kromosom

memperlihatkan kromosom berbentuk metasentrik kecuali kromosom yang tidak dapat
ditentukan letak sentromernya dan terdapat perbedaan kariotipe antara Ephilachna
vigintioctopuntata strain Leguminoceae dan Solanaceae dalam hasil panjang
kromosom relatif terutama untuk kromosom X.

Prosedur pembuatan kromosom yang terbaru dapat menghasilkan pewarnaan
yang tidak merata, menghasilkan jalur-jalur (garis-garis) yang terang dan gelap. Pola
bergaris-garis dari kromosom-kromosom individual yang ditemukan adalah unik dan
konsisten, dan digunakan untuk mengenali (identifikasi) pasangan-pasangan homolog.
Selain itu, kromosom berada dalam ukuran besarnya dan dalam posisi dan

Universitas Sumatera Utara

sentromernya, sekalipun kedua anggota dari setiap pasang homolog adalah identik
dalam strukturnya. Ukuran besar kromosom dan sentromer dapat membantu untuk
membedakan satu kromosom dari yang lain (Pai, 1987).

2.4 Radiasi Sinar Ultraviolet dan Mutasi
2.4.1 Radiasi Sinar Ultraviolet

Ultraviolet digunakan untuk penelitian genetika, keperluan medis dan juga untuk
sterilisari karena dapat membunuh bakteri. Ultraviolet banyak dijumpai pada sinar
matahari, tetapi sinar ultraviolet

ini dipancarkan keluar oleh ozon di atmosfer

(Snustad & Gardner, 1984). Radiasi sinar ultraviolet tidak cukup energi untuk
menginduksi ionisasi

seperti sinar X, walaupun demikian sinar ultraviolet dapat

menyerap substansi tertentu seperti basa purin dengan deviratnya guanin dan sitosin,
dan pirimidin dengan deviratnya adenin dan timin. Karena energi ultraviolet rendah.
Maka hanya dapat menembus bagian permukaan sel pada organisme multiselular.
Namun ultraviolet mempunyai kemampuan sebagai mutagen pada dosis yang tinggi
dapat membunuh sel (Lewis, 1997).

Kelainan DNA yang disebabkan oleh radiasi dapat menyebabkan kelainan
somatik atau genetik, tergantung pada jenis sel yang bersangkutan (Ackerman et al.,
1988). DNA juga dirusak oleh ultraviolet pada panjang gelombang 245-260 nm,
sehingga ultraviolet dapat menginduksi secara langsung akibat penyerapan purin dan
pirimidin. Pirimidin pada umumnya sangat kuat menyerap ultraviolet 254 nm dan
menjadi sangat aktif (Lewis, 1997).

2.4.2 Mutasi

Mutasi adalah proses perubahan pasangan basa DNA atau perubahan kromosom.
Mutasi dapat terjadi pada sel somatik dan sel gamet. Jika mutan hanya terjadi pada sel
somatik, maka mutan tersebut tidak menurunkan sifat-sifat yang dimilikinya pada

Universitas Sumatera Utara

generasi berikutnya. Mutasi demikian disebut sebagai mutasi somatik. Jika mutasi
pada sel gamet, maka mutan tersebut menurunkan sifat-sifat pada keturunannya.
Mutasi ini disebut mutasi gamet (Russel, 1992).

Walaupun jumlah kromosom pada suatu jenis organisme biasanya tetap, tetapi
telah diketahui adanya variasi dalam sejumlah dan jenis pola garis kromosomnya.
Perubahan jumlah dapat bertambah atau berkurang. Perubahan pola garisnya dapat
menunjukkan adanya perulangan yaitu bila didapati pola yang sama dua kali atau
lebih, atau pemendekan segmen yaitu bila pola tertentu yang dalam keadaan normal
ada menjadi tidak ada atau hilang. Perubahan yang terjadi pada kromosom ini disebut
mutasi kromosom atau aberasi kromosom. Berdasarkan keterangan atas mutasi
kromosom dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu mutasi jumlah kromosom (perubahan
jumlah kromosom) dan mutasi struktur kromosom (Irawan, 2008).

Peristiwa ini dinamakan aberasi kromosom. Jika variasi pada gen-gen
individual memungkinkan kita untuk mengetahui banyak tentang sifat gen, maka
aberasi kromosom mempunyai nilai tinggi pula guna memperkenalkan sifat
kromosom beserta gen-gen yang dibawanya (Suryo, 1995).

Menurut Irawan (2008), bahwa beberapa jenis aberasi atau mutasi yang
disebabkan putusnya kromosom:
a.

Delesi adalah hilangnya sebagian segmen kromosom. Bila hanya salah satu dari
sepasang kromosom yang mengalami delesi yaitu heterozigot delesi, maka ketika
akan pembelahan meiosis pasang ini akan membentuk semacam loop atau ansa,
yaitu suatu struktur lengkung.

a. Duplikasi, yaitu penyimpangan ini terjadi pengulangan segmen tertentu dari suatu
kromosom. Pengulangan ini dengan sendirinya berarti pengulanggan gen.
Sebagaimana delesi, karana panjang kromosom juga tidak sama waktu meiosis
juga berbentuk loop.
b. Translokasi, terjadi karena sebagaian atau segmen kromosom terputus dan
bersambung lagi tetapi bukan pada kromosom awal melainkan tersambung pada
kromosom lain. Dengan kata lain kromosom yang mengalami delesi, pada saat
bersama kromosom tersebut mendapatkan tambahan segmen dari kromosom lain.

Universitas Sumatera Utara

c. Inversi, pada aberasi jenis ini suatu segmen kromosom memliki susunan terbalik.

2.5 Metode pembuatan Sediaan

Menurut Suntoro (1983), metode-metode pembuatan sediaan adalah sebagai berikut:
a. Metode oles, adalah suatu metode pembuatan sediaan dengan jalan menggores
atau membuat selaput film dari substansi yang berupa cairan diatas gelas
benda yang bersih dan bebas lemak, dan kemudian difiksasi, diwarnai dan
ditutup dengan gelas benda.
b. Metede rentang, adalah metode pembuatan sediaan dengan cara merentangkan
suatu jaringan pada permukaan gelas benda sedemikian, sehingga dapat
diamati dibawah mikroskop.
c. Metode pencet, adalah suatu metode untuk mendapatkan suatu sediaan dengan
cara memencet suatu potongan jaringan atau suatu organisme secara
keseluruhan, sehingga didapat suatu sediaan yang tipis yang dapat diamati
dibawah mikroskop.
d. Metode supravital, adalah suatu metode untuk mempertahankan sediaan dari
sel atau jaringan hidup.
e. Metode iris, adalah metode pembuatan preparat sediaan dengan jalan membuat
suatu irisan dengan tebal tertentu,sehingga dapat diamati dibawah mikroskop.

Selain metode pembuatan sediaan diatas diketahui suatu metode pengamatan
kromosom yaitu metode kering udara (air drying) yang dikembangkan oleh Tsurusaki
(1986). Dan telah digunakan oleh peneliti sebelumnya yaitu Tjong dan Roesma (1998)
untuk menganalisis kariotipe Bajing (Callosciurus natatus) dan menganalisis
perdandingan kariotipe Ephilachna vigintloctupunctata antara forma A dan B.

Suntoro (1983), menyatakan fiksatif umumnya mempunyai kemampuan untuk
mengubah indeks bias bagian-bagian sel, sehingga bagian-bagian dalam sel tersebut
mudah terlihat dibawah mikroskop dan memiliki kemampuan membuat jaringan
mudah menyerap zat warna.

Universitas Sumatera Utara

Kromosom lebih mudah dilihat apabila dilakukan teknik pewarnaan khusus
selama nukleus membelah. Ini disebabkan karna pada saat itu kromosom mengadakan
konteksi sehingga menjadi lebih tebal, lagi pula dapat menghisap zat warna lebih baik
dari pada kromosom yang telah terdapat pada inti yang telah istirahat (Suryo, 2003).

Dalam teknik-teknik pengecatan khusus (apakah pengecatan flueresence yang
terlihat dengan mikroskop diiluminisasi UV dengan Giemsa setelah pra-perlakuan)
semua pasang kromosom manusia sekarang dapat dikenali satu-persatu lewat pola
pemisaahannya. Ini bernilai tinggi dalam mengidentifikasi abnormalitas dan dalam
kejadian keterangkaian di mana sebelumnya mungkin terdapat kesulitan dalam
mengidentifikasi kromosom tertentu. Giemsa adalah zat terkenal dan normalnya akan
pengecatan kromosom biru secara seragam, tetapi dengan perlakuan tripsin tiap
kromosom menunjukkan pola pemitaan khas (Clarke, 1996)

Pewarnaan dengan giemsa 2% menunjukkan gambar kromosom yang lebih
baik pada metafase baik untuk digunakan di laboratorium (Maro et al., 2000).
Menurut Suntoro (1983), fiksasi adalah suatu usaha manusia mempertahankan
elemen-elemen sel/ jaringan agar tetap pada tempatnya dan tidak mengalami
perubahan bentuk maupun ukuran. Hasil dari fiksasi ini adalah bahwa setiap molekul
dari jaringan tetap berada pada tempatnya.

Universitas Sumatera Utara

BAB 3

BAHAN DAN METODE

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Juli sampai bulan Desember 2009
selesai di Laboratorium Genetika, Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara, Medan.

3.2 Bahan

Adapun bahan yang digunakan adalah telur ulat sutera (Bombyx mori L.) yang
normal dan yang dimutasi dengan sinar ultraviolet dan dipelihara hingga jadi ngengat
di Laboratorium Genetika, larutan hipotonis, larutan Carnoy, lakto asetat, pewarna
Giemsa 2 % dan aquades.

3.3 Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan berdasarkan Rancangan Acak Lengkap (RAL),
dimana waktu perlakuan dengan penyinaran sebagai berikut:
T0

= 0 menit (kontrol)

T1

= 1,5 menit

T2

= 3,0 menit

T3

= 4,5 menit

Masing-masing dengan sepuluh kali ulangan (lama penyinaran berdasarkan penelitian
Tampubolon, 2007).

Universitas Sumatera Utara

3.4 Persiapan Bahan

Bahan yang terlebih dahulu disiapkan adalah telur ulat sutera (Bombyx mori
L.) dan disinari lampu ultraviolet merk Sankyo Denki. Dengan panjang gelombang
245 nm dengan intensitas sinar ultraviolet 30 watt, dengan jarak lampu 30 cm,
kemudian disinari dengan lampu ultraviolet dengan waktu yang berbeda-beda yaitu 0;
1,5; 3,0 dan 4,5 menit. Selanjutnya telur yang telah dimutasi diletakkan ditempat gelap
sampai menetas dan kemudian dipelihara sampai menjadi ngengat (berdasarkan
Guntoro, 1995).

Kemudian dilanjutkan dengan pengamatan fenotip ulat sutera dan pembuatan
preparat di Laboratorium Genetika, Departemen Biologi, FMIPA USU.

3.5 Parameter Pengamatan
3.5.1 Pengamatan kromosom Dengan Metode Kering Udara (Tsurusaki, 1986)

a.

Pembuatan Preparat kromosom dengan Metode Kering Udara

Ngengat ulat sutera jantan dibedah dan diambil testisnya, kemudian diberi larutan
hipotonik selama 15 menit pada suhu kamar. Kemudian larutan diganti dengan
laruatan Carnoy (3 bagian metanol absolut dan 1 bagian asam asetat glacial) selama
15 menit. Setelah itu ditambahkan satu atau dua tetes lakto asetat (6 bagian asam
asetat, 1 bagian asam laktat, dan 1 bagian aquades) dan diamati dibawah mikroskop.
Jika objek tersebut menjadi transparan dan hubungan intraselular menjadi terlepas,
objek dipindahkan ke objek gelas. Sebelum objek kering ditambahkan 5 sampai 10
tetes larutan fiksatif. Dikering anginkan pada suhu kamar selama 24 jam, kemudian
objek diwarnai dengan Giemsa 2% selama 20 menit. Kelebihan zat warna dihilangkan
dengan air mengalir selama satu atau dua detik dan dikering anginkan kemudian
diamati dibawah mikroskop ( Tjong & Roesma, 1998).

Universitas Sumatera Utara

b. Proses Pemotretan Kromosom

Preparat dilihat dibawah mikroskop cahaya, dari mulai perbesaran yang kecil sampai
terbesar untuk melihat kromosom dengan sebaran yang baik dipotret dengan kamera
digital Canon IXUS 85IS dengan perbesaran 1600 kali.

c. Menghitung Jumlah Kromosom

Foto perbesaran 1600 kali ditransfer ke program Photoshop CS 2, dipilih satu sel yang
mempunyai kromosom yang jelas dan di “crop”. Sel yang telah di “crop” diperbesar
66,7% dengan menggunakan Photoshop CS 2. sel diberi intensitas warna untuk
memperjelas penampakan kromosom. Rentangan kromosom metafase diberi warna
ungu dan latarnya warna putih. Kemudian subjek dihitung jumlah kromosomnya (Zhu
et al., 1996).

d. Pengukuran dan Penyusunan Kromosom

Dari masing-masing kromosom diukur panjang keseluruhan kromosomnya, lengan
panjang dan lengan pendek. Berdasarkan panjang kromosom tersebut, selanjutnya
dihitung persentase panjang relatif (%PR) dan persentase indeks sentromer (%IS)
dengan menggunakan rumus Zhang (1996), yaitu:
p+q
%PR =

x 100
Panjang Set Kromosom haploid

p
%IS =

x 100
p+q

Keterangan: p = kromosom lengan pendek
q = kromosom lengan panjang

Universitas Sumatera Utara

Kemudian kromosom disusun berdasarkan panjang dan posisi sentromer sehingga
diperoleh gambaran karyotipe ulat sutera.

3.5.2 Pengamatan Fenotipe

Mutasi gen dapat menyebabkan berbagai perubahan dalam penampakannya. Menurut
Tazima (1978), ada beberapa karakteristik morfologi ulat sutera (Bombyx mori L.)
yang diamati yaitu:
a. Panjang Tubuh Larva Instar IV
b. Panjang Tubuh Larva Instar V
c. Panjang Ukuran sayap
d. Panjang Ukuran Tubuh
e. Panjang Ukuran Antena
f. Warna Larva Instar V
g. Warna Mata Ngengat Sutera
h. Bentuk Sayap Ngengat Sutera

3.6 Anal